冷室压铸机 冷室压铸机和热室压铸机( 七 )



特斯拉破局车身一体化压铸,掀起汽车制造革命 。2020 年 9 月 22 日,特斯拉宣布其 Model Y 将采用一体 式压铸后底板总成,可使下车体总成重量降低 30%,制造成本下降 40% 。由于所有零件一次压铸成型,Model Y 的零件数量比 Model 3 减少 79 个,焊点约由 700-800 个减少到 50 个;新的合金材料使特斯拉一体压铸的后底 板总成不需要再进行热处理,制造时间由传统工艺的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟,可实现厂内直供,如果采用传统 冲压焊接工艺必须多线并进,才能满足生产节奏 。下一步,特斯拉计划用 2-3 个大型压铸件替换由 370 个零件 组成的整个下车体总成,重量将进一步降低 10%,对应续航里程可增加 14% 。Model Y 的成功展现了一体压铸 所带来的生产效率的提升、生产成本的有效降低 。在特斯拉的引领下,以蔚小理为代表的造车新势力们积极布 局一体化压铸技术 , 有望引领汽车制造业新的工艺革命 。
新能源三电系统轻量化潜力巨大 , 电池盒轻量化是增量领域 。随着特斯拉在车身件上的成功突破和应用, 其他系统和零部件的轻量化也在加速推进 。新能源汽车采用电机驱动,动力传动系统大幅优化,动力源由车载 电池包提供,三电系统导致新能源车较传统燃油车重量增加了 200-300kg,极大影响了续航里程,因此新能源车 三电系统的轻量化潜力巨大 。在电池能量密度提升逐渐进入瓶颈期后,电池盒轻量化已成为当前的重要的技术 路径 。电池盒除了对电池起到承载作用,还要求能够保护电芯在受到外界碰撞或挤压时不被损坏,提高动力电 池系统的安全性,另一方面对其导热、导电、防水、绝缘性能也有较高要求 。因此,随着新能源车渗透率不断 提升,满足各项安全性能要求的轻量化电池盒是全新的增量市场 。
当前电池盒生产工艺效率较低 , 一体化压铸有望释放电池盒产能瓶颈 , 目前挤压铝合金工艺是电池托盘的 主流生产方案,性能上挤压铝合金电池托盘具有高刚性、抗震动、挤压及冲击等性能,还可以通过型材的拼接 及加工来满足不同的需求,具有设计灵活、加工方便、易于修改等优点 。然而,电池盒的焊道多且长,同时又 要求焊道要小,这些都对生产技术提出了非常高的要求 。提高生产成本的同时还会降低电池盒的生产效率,不 能适配新能源车快速提升的渗透率 。随着大吨位压铸机工艺和新型铝合金材料的不断突破,一体化压铸技术有 望生产出满足安全性能要求的电池盒 。参考特斯拉 Giga Press 的生产效率,一体化压铸工艺有潜力替代部分传 统挤压焊接工艺产能,助力电池盒突破产能瓶颈的同时降低生产成本 。

电池包内部结构不断简化是趋势,一体化压铸电池盒前景广阔 。目前电池包的结构趋势是从结构端往无模 组方案演进 。最经典的是“小模组”技术,即“电芯-模组-PACK”三层分级架构,模组即可以保护、支撑和集 成电芯,同时有助于温度控制、防止热失控传播也便于维修 。但模组的存在,使得整个电池包的空间利用率有 所下降,模组越多,零部件越多,电池盒的结构也越复杂 。因此 , 将模组做大做少乃至于无模组是近年来电池 系统工艺设计层面的主要关注点 , 特斯拉 Model 3 的大模组也反映了这一趋势 。宁德时代的 CTP(cell to Pack) 技术和比亚迪的刀片电池技术均属于无模组方案 , 根据宁德时代称,CTP 能够省掉或者减少组装模组的端板、 侧板以及用于固定模组的螺钉等紧固件,零部件数量减少了约 40%,电池托盘结构进一步简化 。特斯拉推出的 CTC(Cell to Chassis)电池集成方案是直接将电芯集成在地板框架内部,将地板上下板作为电池壳体 。它是 CTP 方案的进一步集成,完全使用地板的上下板代替电池壳体和盖板,与车身地板和底盘一体化设计,从根本 上改变了电池的安装形式,也为一体化压铸电池盒提供了广阔的应用前景 。